{"id":356,"date":"2016-07-19T09:01:59","date_gmt":"2016-07-19T12:01:59","guid":{"rendered":"http:\/\/apcmode.com\/?page_id=356"},"modified":"2020-07-04T18:11:01","modified_gmt":"2020-07-04T21:11:01","slug":"composicao-mestre-escravo","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=356","title":{"rendered":"Composi\u00e7\u00e3o mestre-escravo"},"content":{"rendered":"<table style=\"width: 100%;\" border=\"1\" cellpadding=\"5\">\n<tbody>\n<tr>\n<td><a href=\"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=354\">Retorna para t\u00f3pico anterior<\/a><\/td>\n<td>Conte\u00fado deste t\u00f3pico<br \/>\n&#8211; <a href=\"#diagrama\">Diagrama de blocos e&nbsp;caracter\u00edstica din\u00e2mica<\/a><br \/>\n&#8211; <a href=\"#exemplos\">Exemplos<\/a><br \/>\n&#8211; <a href=\"#projeto\">Considera\u00e7\u00f5es de Projeto<\/a><\/td>\n<td><a href=\"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=358\/\">Avan\u00e7a para pr\u00f3ximo t\u00f3pico<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p class=\"Texto\">\u00c9 uma estrat\u00e9gia onde dois controladores s\u00e3o associados em s\u00e9rie de maneira que o sinal de sa\u00edda do primeiro (controlador mestre) \u00e9 usado no c\u00e1lculo do <em>setpoint<\/em> do segundo (controlador escravo). Cada controlador opera com seu pr\u00f3prio elo de retroalimenta\u00e7\u00e3o formando as&nbsp;malhas externa e interna.<\/p>\n<p>Considere um forno cuja temperatura \u00e9 manipulada&nbsp;pela vaz\u00e3o de combust\u00edvel enviado ao seu queimador. Com uma estrat\u00e9gias de retroalimenta\u00e7\u00e3o simples, esta vaz\u00e3o \u00e9 determinada diretamente pelo controlador de temperatura (ver figura 1a). Mas se existe um instrumento para medir a vaz\u00e3o de combust\u00edvel, ent\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel criar uma segunda malha para o controle desta vaz\u00e3o e com <em>setpoint<\/em> proveniente do controle de temperatura (figura 1b).&nbsp;<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-925\" src=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10.png\" alt=\"Sem t\u00edtulo\" width=\"979\" height=\"298\" srcset=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10.png 979w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-300x91.png 300w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-768x234.png 768w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-100x30.png 100w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-150x46.png 150w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-200x61.png 200w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-450x137.png 450w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-600x183.png 600w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-10-900x274.png 900w\" sizes=\"auto, (max-width: 979px) 100vw, 979px\" \/><\/p>\n<p>A&nbsp;vantagem da utiliza\u00e7\u00e3o da malha interna est\u00e1 em sua maior agilidade para compensar os dist\u00farbios internos. Uma eventual flutua\u00e7\u00e3o&nbsp;na press\u00e3o da linha de combust\u00edvel, por exemplo, causaria um&nbsp;dist\u00farbio&nbsp;na vaz\u00e3o que, ap\u00f3s um tempo, afetaria&nbsp;a temperatura do forno. Com a malha interna esse evento \u00e9 rapidamente percebido e compensado pelo controlador de vaz\u00e3o.<\/p>\n<p><strong>A composi\u00e7\u00e3o mestre-escravo&nbsp;traz <\/strong><strong>dois benef\u00edcios:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li><strong>Dist\u00farbio internos s\u00e3o compensados de forma mais r\u00e1pida pela malha interna, reduzindo o impacto na&nbsp;vari\u00e1vel controlada;<\/strong><\/li>\n<li><strong>A malha interna possui ganho unit\u00e1rio (\u00e9 uma malha fechada). Se o tempo de acomoda\u00e7\u00e3o da malha interna \u00e9 suficientemente pequeno, as caracter\u00edsticas n\u00e3o-lineares e indesej\u00e1veis do atuador ficam impercept\u00edveis para o controlador da malha externa.&nbsp;<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<hr>\n<h3 id=\"diagrama\" class=\"Texto\"><span style=\"color: #993300;\">Diagrama de blocos e&nbsp;caracter\u00edstica din\u00e2mica<\/span><\/h3>\n<p>O diagrama de blocos de uma malha com retroalimenta\u00e7\u00e3o simples e de uma composi\u00e7\u00e3o mestre-escravo s\u00e3o mostrados abaixo.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-928\" src=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13.png\" alt=\"Sem t\u00edtulo\" width=\"816\" height=\"504\" srcset=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13.png 816w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13-300x185.png 300w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13-768x474.png 768w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13-100x62.png 100w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13-150x93.png 150w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13-200x124.png 200w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13-450x278.png 450w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-13-600x371.png 600w\" sizes=\"auto, (max-width: 816px) 100vw, 816px\" \/><\/p>\n<p>A din\u00e2mica do&nbsp;processo est\u00e1 representada por duas fun\u00e7\u00f5es de transfer\u00eancia, chamadas de &#8220;processo interno\u201d e \u201cprocesso externo\u201d. O interno representa a rela\u00e7\u00e3o entre a sa\u00edda do controlador e uma vari\u00e1vel interna (PV<sub>i<\/sub>). O segundo representa a rela\u00e7\u00e3o entre esta vari\u00e1vel interna e a vari\u00e1vel controlada (PV<sub>e<\/sub>). Se a vari\u00e1vel interna (PV<sub>i<\/sub>) \u00e9 medida, ent\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel criar um elo interno com um segundo controlador. Nesta configura\u00e7\u00e3o, a sa\u00edda do controlador externo determina o <em>setpoint<\/em> da malha interna, enquanto a sa\u00edda da malha interna \u00e9 quem manipula efetivamente o processo.<\/p>\n<p>Com esta divis\u00e3o, tamb\u00e9m passamos a ter dist\u00farbios internos e externos. Os dist\u00farbios externos (D<sub>e<\/sub>) s\u00e3o perturba\u00e7\u00f5es que afetam diretamente a vari\u00e1vel controlada (PV<sub>e<\/sub>). J\u00e1 os dist\u00farbios internos (D<sub>i<\/sub>) s\u00e3o perturba\u00e7\u00f5es que afetam primeiramente&nbsp;a vari\u00e1vel interna (PV<sub>i<\/sub>).<\/p>\n<p>Tomando novamente o controle de temperatura em forno, o processo interno representa a rela\u00e7\u00e3o entre a sa\u00edda do controlador (MV de TIC) e a vaz\u00e3o de combust\u00edvel. J\u00e1 o processo externo representa a rela\u00e7\u00e3o entre a vaz\u00e3o de combust\u00edvel e a temperatura do forno. O dist\u00farbio interno \u00e9 qualquer evento que perturbe diretamente a vaz\u00e3o de combust\u00edvel, por exemplo varia\u00e7\u00f5es na press\u00e3o da linha. J\u00e1 o dist\u00farbio externo \u00e9 qualquer evento que perturbe diretamente a temperatura do forno, por exemplo a abertura da porta do forno ou carregamento de material.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-927\" src=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12.png\" alt=\"Sem t\u00edtulo\" width=\"946\" height=\"323\" srcset=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12.png 946w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-300x102.png 300w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-768x262.png 768w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-100x34.png 100w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-150x51.png 150w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-200x68.png 200w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-450x154.png 450w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-600x205.png 600w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-12-900x307.png 900w\" sizes=\"auto, (max-width: 946px) 100vw, 946px\" \/><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-926\" src=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-11.png\" alt=\"Sem t\u00edtulo\" width=\"508\" height=\"397\" srcset=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-11.png 508w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-11-300x234.png 300w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-11-100x78.png 100w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-11-150x117.png 150w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-11-200x156.png 200w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Sem-t\u00edtulo-11-450x352.png 450w\" sizes=\"auto, (max-width: 508px) 100vw, 508px\" \/><\/p>\n<hr>\n<h3 id=\"exemplos\" class=\"Texto\"><span style=\"color: #993300;\">Exemplos<\/span><\/h3>\n<p>O controlador TIC02 atua na vaz\u00e3o de fluido de refrigera\u00e7\u00e3o que alimenta o trocador com objetivo de controlar a temperatura do fluido de processo. As perturba\u00e7\u00f5es de carga mais previs\u00edveis s\u00e3o as varia\u00e7\u00f5es na vaz\u00e3o e na temperatura do flu\u00eddo de processo (dist\u00farbios externos) e a varia\u00e7\u00e3o na vaz\u00e3o do fluido de refrigera\u00e7\u00e3o (dist\u00farbio interno). Ao inv\u00e9s de TIC02 atuar diretamente na v\u00e1lvula de controle, ele gera <em>setpoint<\/em> para FIC01, que \u00e9 a malha interna respons\u00e1vel pelo controle da vaz\u00e3o. Um eventual dist\u00farbio na vaz\u00e3o de fluido de refrigera\u00e7\u00e3o ser\u00e1 prontamente compensado por ele, minimizando o impacto na temperatura do flu\u00eddo de processo.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-930\" src=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26.png\" alt=\"Capturar\" width=\"808\" height=\"404\" srcset=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26.png 808w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26-300x150.png 300w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26-768x384.png 768w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26-100x50.png 100w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26-150x75.png 150w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26-200x100.png 200w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26-450x225.png 450w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-26-600x300.png 600w\" sizes=\"auto, (max-width: 808px) 100vw, 808px\" \/><\/p>\n<p>O n\u00edvel de um tanque \u00e9 controlado pela vaz\u00e3o de alimenta\u00e7\u00e3o. A v\u00e1lvula utilizada possui curva <em>abertura x vaz\u00e3o<\/em> n\u00e3o linear. Para compensar essa n\u00e3o-linearidade, uma malha interna para controle de vaz\u00e3o \u00e9 utilizada (FIC) e seu <em>setpoint<\/em> \u00e9 determinado pela malha de controle de n\u00edvel (LIC).<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-931 aligncenter\" src=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-27.png\" alt=\"Capturar\" width=\"447\" height=\"381\" srcset=\"https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-27.png 447w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-27-300x256.png 300w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-27-100x85.png 100w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-27-150x128.png 150w, https:\/\/apcmode.com\/wp-content\/uploads\/2016\/07\/Capturar-27-200x170.png 200w\" sizes=\"auto, (max-width: 447px) 100vw, 447px\" \/><\/p>\n<hr>\n<h3 id=\"projeto\" class=\"Texto\"><span style=\"color: #993300;\">Considera\u00e7\u00f5es de Projeto<\/span><\/h3>\n<p>Requisitos:<\/p>\n<ul>\n<li>Instrumento para medi\u00e7\u00e3o da vari\u00e1vel interna;<\/li>\n<li>A constante de tempo da malha interna deve ser pelo menos <u>tr\u00eas vezes menor<\/u> que a constante de tempo da malha externa (idealmente cinco vezes).<\/li>\n<\/ul>\n<p>Procedimento:<\/p>\n<ol>\n<li>Chavear os controladores da malha externa e interna para modo manual, nesta ordem.<\/li>\n<li>Executar os testes de identifica\u00e7\u00e3o na malha interna obtendo Gi(s) = PV<sub>i<\/sub>(s)\/MV<sub>i<\/sub>(s). Projetar o controlador escravo de forma a obter o menor tempo de acomoda\u00e7\u00e3o poss\u00edvel.<\/li>\n<li>J\u00e1 com os novos par\u00e2metros de sintonia, retornar o controlador escravo para modo autom\u00e1tico\/remoto. Manter a malha externa em modo manual.<\/li>\n<li>Executar os testes de identifica\u00e7\u00e3o na malha externa obtendo G<sub>e<\/sub>(s)=PV<sub>e<\/sub>(s)\/MV<sub>e<\/sub>(s). Projetar o controlador mestre de forma que tenha um tempo de acomoda\u00e7\u00e3o pelo menos tr\u00eas vezes maior que aquele usado na malha interna.<\/li>\n<li>Retornar o controlador mestre&nbsp;para modo autom\u00e1tico<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Retorna para t\u00f3pico anterior Conte\u00fado deste t\u00f3pico &#8211; Diagrama de blocos e&nbsp;caracter\u00edstica din\u00e2mica &#8211; Exemplos &#8211; Considera\u00e7\u00f5es de Projeto Avan\u00e7a para pr\u00f3ximo t\u00f3pico \u00c9 uma estrat\u00e9gia onde dois controladores s\u00e3o associados em s\u00e9rie de maneira que o sinal de sa\u00edda &hellip;<\/p>\n<p class=\"read-more\"> <a class=\"more-link\" href=\"https:\/\/apcmode.com\/?page_id=356\"> <span class=\"screen-reader-text\">Composi\u00e7\u00e3o mestre-escravo<\/span> Read More &raquo;<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":352,"menu_order":52,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"full-width-page.php","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-356","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/356","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=356"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/356\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1247,"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/356\/revisions\/1247"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/352"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/apcmode.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=356"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}